配电自动化对配网不停电作业安全的影响

2022-12-17汤金波

通信电源技术 2022年14期

汤金波

（国网启东市供电公司，江苏启东 226200）

0 引言

智能配电网络具有交互性强、自愈能力强、信息交互、自愈控制以及经济最优运行等特点，在一定程度上提高了配电网的运行效率，增强了配电网运行的可靠性，对于配电网运行管理水平的提升也具有重大的作用。该系统的建立可以使配电网络在发生故障时得到及时处理，提高供电质量，保证电网的总体稳定。

1 配网不停电作业概述及其特点

21世纪，我国的配电网络建设规模成倍的发展，尤其是10 kV输电线路的发展速度更是迅猛。随着电网规模的不断增大，设备的安全隐患、线路短路跳闸的数量也相应增加。特别是近年来，随着雾霾天气和复杂气候频繁发生，设备短路、线路跳闸等故障次数显著提升，由此带来的检修与设备维护工作压力愈加繁重，保证供电可靠性难度更大，而电力用户对供电可靠性等要求逐步提高，二者的矛盾日益突出。因此，对电力电缆不断电作业的需求越来越大。配电网带电作业的基本原则是在保障电网运行人员生命安全的情况下，对带电设备进行操作。在带电装置的电线、架空线杆的安装与连接、维修等工作中，操作人员均须穿戴完整的绝缘装置，以确保人身安全。在带电作业中，由于线路的不同，设备的布置方式也不尽相同，在超高压线路上经常会出现很大的工作区域，从而产生极强的空间电场。而在配电系统中，由于线路复杂、杆距狭窄、人员维修、保护等问题，存在较大的局限性。配电网带电作业对操作人员的操作技术和安全意识提出了更高的要求[1]。

在配电网上进行带电作业时，由于电网电压较低，三相导线间距较短，配电网分布密度大，造成了工作区域较窄。工人在进行施工时，很可能会碰到其他的电气设备。所以，在进行输电线路带电作业时，操作人员通常采用全套的绝缘保护设备，采用多层背板进行保护。此外，配电网的运行方式复杂，作业空间狭窄，作业人员在高空作业时，极易触及其他设备，因此，配电系统的自动化改造，使不停电作业条件得到了改善，作业安全得到了极大的提高，值得推广。

2 配电自动化改造的现状

城市建设、电力行业的发展，都要从多个角度考虑，特别是在配电自动化改造的过程中，要不断提高供电自动化改造的可靠性和可行性，同时还要保证各种设施和系统的高度稳定性。配电自动化改造是一项很困难的工作，必须把握好改造的具体指标，而不能采用简单粗暴的方法。目前我国配电自动化改造的状况不容乐观，许多工程在实施时没有充分考虑到改造后的状况，对各种维护措施、过渡措施的运用不到位，造成的损失和破坏较多。而配电网自动化改造队伍还不够完善，人员的专业素质也不高，在具体工作中很难保证各环节之间的衔接状况良好，需要进一步加强。因此，需要对配电自动化的改造内容进行进一步的优化[2]。

3 不停电作业在配电系统中的应用原则和意义

随着我国电力工业的快速发展，必须加大对电网不停电作业的推广力度，才能更好地提高配电自动化改造的水平。这种工作模式可以降低配电网络的停机问题，使大家都能在不停电的条件下进行工作。首先，可以提高改造的效率和质量；其次，也可以通过这种模式获得更多的动态信息和数据，从而为电力系统的长远发展作出更好的贡献。配电网不断电是一项高难度的工作，对人员的专业素质要求很高，在实际操作中，不但要建立一个高质量的人才队伍，而且要保证每个人都有良好的工作态度，并且在整个工作中都要小心谨慎。在配网不停电工作的开展中，必须采取全新的策略和方法，提高工作的可靠性和可行性，促进我国电力工业的发展[3]。

4 配电网自动化改造的主要方式

4.1 网络优化改造方法

首先，通过对城市网进行优化改造，调整城市网的网架来进一步解决城市的单线辐射问题，从而形成一条单线。其次，可以通过调整城市网络的结构来解决电力系统缺乏的问题，从而形成2条联络线。此外，通过对相关线路的改造，可以在主干线上增设分段开关，进一步解决了线路架空分段数量不足的问题，保证了线路实现自动化分段的需要。部分地区架空分段数量少，线路布局不合理，因此对此类环网线路进行改造，主要包括线路基础长度、实际装带能力的调整。

4.2 加强馈线自动化建设

馈线的自动施工包括3大方面，具体如下。

（1）光缆施工。因光缆类型的不同而采用不同的施工方法。对未投入合闸的架空线路和电缆混联，应采取集中、中型馈线的自动化施工方法。

（2）在自动馈线的建设中，为防止其他因素而影响到主干线的正常工作，采用分界开关对用户进行故障隔离，为电力系统的正常工作奠定基础。

（3）正确识别线路的故障部位，利用具有通信功能的线路故障指示仪能够识别出分支线路的故障。在配电网运行过程中，配电主站系统一旦发现配电网故障，就会根据各个环节的工作状况，对其进行分析处理。在这一过程中，有关人员主要是通过对故障的基本类型和正确的地区进行分析，将发生故障的地区分离出来[4]。

4.3 合理安装分界开关

为确保电力系统的使用安全，在用户端增设一个分界开关，当用户端发生短路时，它将与变电所配合，使其与变电所的断路绝缘。在用户端发生单向接地故障的情况下，通过零序电流的相关信息，使其自动断开，从而使故障得到及时的解决。变压器的出线断路器能够在很短的时间内发现并进行开断，从而降低短路给工作和生活带来的影响。在10 kV出线断路器关闭前，应及时切断负载开关，以有效地隔离发生的故障。此外，当变电所发生断路器时，主站将会根据远程控制来下达合闸命令，保证电力系统的正常运转。在发生单相接地故障时，采用边界负载切换器，能有效地避免故障对主干线的影响，降低故障对电网的影响。

5 自动合闸功能改造对配网不停电作业的安全影响分析

5.1 开关合闸对电网的影响分析

在推动地区电网基础设施建设时，应提前进行论证和分析，并深入现场，全面了解其对电力系统整体稳定运行和居民生活的影响。当电力供应出现永久性故障时，将会对全小区的电力供应造成一定的影响，为了保证用户的用电，就必须采用联络刀开关等设备，对电力系统进行合理的改造，并采用备用的联络刀闸装置来实现合闸电压的优化。在此条件下，若处理不善，将直接影响到整个配电网络的安全与可靠运行。

5.2 永久性故障问题

10 kV的出线断路器在检测时，如果出现了故障，就必须马上进行关断。如果配电终端发现线路上出现了一些闪光的超限现象，并且还出现了持续的失压，那么在检测时必须要将线路的问题进行传输。在接收到故障信号之后，可以对故障进行定位和分析，在接到指令之后，必须将故障点隔离开来。

5.3 解决问题的方法

为了保证不停电操作人员的人身安全，必须对线路侧馈线的自动反馈进行多个方面的研究和分析，不仅要对出线断路器进行配对，还要对其进行功能上的自动撤销。在实际操作中，如果有1根电线出现了故障，那么断电的范围就会扩大，对使用者的影响也会很大。所以，在这种情况下，必须要在断路器自动合闸的基础上进行合闸，才能解除自动化配电网络的故障，而且还可以进行多次合闸，根据规定，确定带电作业的基本条件，然后判断和分析是否开闸。

6 配网不停电作业的应用策略

6.1 优化作业方式

为了使配电网络不停电作业取得良好的效果，就必须对其进行合理的优化，以保证其运行的安全性。使用绝缘手套是一种比较常用的工作方式，它能有效地提高各种复杂工作的安全性，但由于人体和接地体之间的距离很短，因此在绝缘覆盖的时候，工作人员必须时刻警惕，防止疲劳作业，提高电网不停电的整体效率。绝缘棒操作需要一定的安全距离，但它对工作环境的要求很低，适用的范围也比较大。因此，在不断电的情况下，采用绝缘棒进行操作是最好的[5]。

6.2 完善作业流程

配网不断电的实施将会对整个城市的供电网络建设产生很大的影响，因此，在规划时一定要把握好今后的发展方向，以保证各种问题的解决。配电网不停电的工作流程设计是必不可少的一环，需要把其工作的特殊性考虑进去。如在电网非停电作业中，要根据作业的实际情况，对工具的选择、引流线的固定、开关的拆除、斗内的电工配合等进行改进，如果发现有什么问题，就要进行科学的调整，以提高电网不停电作业的安全、效率和质量。在进行作业流程设计时，应充分考虑到各种突发事件，迅速地调整配电系统的整体内容，保证作业流程简洁、完善。

6.3 加强工具创新

目前，不停电的配网是配电自动化的一个重要环节，为了取得更好的效果，就需要加大工具的创新，制定规范，选择多功能、专业性强的设备。如在使用绝缘棒时，在斗臂机的绝缘斗室工作时，操作人员的劳动强度会增大，在不停电的情况下必须用2只手握着操纵杆，这对操作人员来说是一种极大的挑战。因此，在不断电作业中，对绝缘杆件的使用进行了优化，使用方便的操作工具，既可以保证运行的安全性，又可以合理地减少工人的劳动强度，增强电网不停电作业的综合效率。

6.4 改善作业技术

目前，配电网络不断电作业受到了社会各界的高度重视，为了使其在今后的使用中取得良好的效果，必须改进运行技术。不仅要提高目前的工作质量，而且要为今后的发展提供更多的基础，推动不停电作业的整体提高。采用较宽工作距离的绝缘办法，可以实现对电容器下面的带电装置的操作，也就是通过开发一种新的绝缘棒来操作，使其在装置的上部完成引流支撑杆的装配。J型线夹具的拆除作业中，需要解决的问题是如何将J型线夹和引线固定在一起。通过将绝缘套管杆与透明导线夹套结合，可有效地解决以上问题，并成功地完成了单手带电的J形钢丝钳的拆装作业，为国内J形钢丝钳的研制作出了有益的探索[6]。